Связи по покрытию в металлическом каркасе

Обновлено: 08.01.2025

Для повышения устойчивости зданий в продольном направлении, кроме того предусматривают систему вертикальных связей между колоннами и в покрытии.

В зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом межколонные связи ставят только при высоте помещений более 9,6 м.

В целях снижения усилий в элементах каркаса от температурных и других воздействий вертикальные связи располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн.

Пришаге колонн 6 м применяют крестовые связи, а при шаге 12 и 18 м – портальные.

Рядовые колонны соединяют со связевыми колоннами распорками, размещаемыми по верху колонн, а в зданиях с мостовыми кранами – подкрановыми балками.

Связи выполняют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок на сварке.

Связи по стальным колоннам

Продольную устойчивость каркаса обеспечивают связи :

- надкрановые, распологаемые в крайних шагах температурного отсека;

- подкрановые, располагаемые в среднем шаге температурного отсека.

Для надкрановых связей применяются два типа схем : V – образные и в виде связевых фермочек с параллельными поясами. Последние устанавливаются по средним рядам колонн при крановом габарите до 3,7 м.

При отсутствии проходов надкрановые связи одноплоскостные, расположенные в плоскости продольных осей здания; при наличии проходов двухплоскостные, расположенные в плоскостях полок двутавра – шейки колонны и соединённые решёткой.

Основная схема подкрановых связей – крестовая. По крайним рядам колонн с шагом 6 м при высоте более 8,5 м крестовина сдваивается.

По средним рядам могут применяться портальные связи при необходимости устройства проходов или установки оборудования между колоннами..

Подкрановые связи по двухветвевым колоннам располагаются в плоскости катков крана.

Следовательно, по крайним рядам они одноплоскостные, по средним – двухплоскостные с соединительной решёткой из прокатных уголков.

Подкрановые связи по колоннам постоянного сечения с высотой стенки менее 900 мм одноплоскостные, расположенные в плоскости продольных осей здания.

При высоте стенки двутавра 900 мм связи двухплоскостные, расположенные в плоскостях полок двутавра и соединённые решёткой.

Стальные связи железобетонного каркаса

Межколонные стальные связи располагаются в среднем шаге температурного отсека в бескрановых зданиях при высоте помещений от 10,8 м в пределах надземной высоты колонн; в зданиях с опорными кранами – при любой высоте помещений в пределах высоты подкрановой части колонн.

Стальные связи при шаге крайних колонн 6 метров

Стальные связи при шаге крайних колонн 12 метров

Крестовые связи устанавливают в вытянутых по вертикали прямоугольниках, характерных для шага 6 м.; портальные – в вытянутых по горизантали прямоугольников, характерных для шага 12 м.

Рядовые колонны соединяются со связевыми колонными распорками, проходящими по их верху в бескрановых зданиях, или подкрановыми балками – в зданиях с опорными кранами.

Необходимость связей по покрытию

Пролёт ферм составляет 10,5м. длина здания 20м. Хотелось сделать простой каркас без лишних элементов, но главный инженер сказал добавить связи согласно рисунку.

1. По верхнему поясу согласен, хотя считаю что для такого сарая с таким пролётом (10,5м) можно считать профнастил, который ложится на прогоны - диском жёсткости и связи не нужны при моей схеме (см. вложение).
2. Нижний пояс фермы я подобрал по гибкости (400) с расчётной длиной равной геометрической длине между опорами + нижний пояс не соединён с торцами здания и не воспринимает ветровую нагрузку. Нужны ли эти вертикальные связи между фермами?

СП 16.13330.2011
15.4.5 В уровне нижних поясов стропильных ферм следует предусматривать поперечные горизонтальные связи в каждом пролете здания у торцов, а также у температурных швов здания.
15.4.6 По верхним поясам стропильных ферм поперечные горизонтальные связи при
покрытии с прогонами следует назначать в любом одноэтажном промышленном здании. Поперечные связевые фермы по верхним и нижним поясам рекомендуется совмещать в
плане.

Верхние пояса стропильных ферм, не примыкающие непосредственно к поперечным
связям, следует раскреплять в плоскости расположения этих связей распорками.

15.4.7 При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов в покрытиях без
прогонов (в которых крупноразмерные железобетонные плиты приварены к верхним поясам
или профилированный лист покрытия прикреплен в каждом гофре) поперечные связи по
верхним поясам ферм следует устраивать только в торцах здания и у температурных швов.
В остальных шагах необходимы распорки у конька и у опор стропильных ферм.

При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов следует предусматривать
инвентарные съемные связи для выверки конструкций и обеспечения их устойчивости в
процессе монтажа.

ГС сделайте крестами, точка пересечения на прогоне. Фахверковые колонны обычно разворачивают на 90 град относительно вашего. Делайте со связями.

PS. СП - для экспертизы и остальной официальщины, Для дела и пользы СНИП II-23-81, Пособия, Серии, Беленя, Горев, Кузнецов и т.д.

__________________
Вы слишком серьезны. Улыбайтесь, господа. Улыбайтесь… (из к/ф "Тот самый Мюнхгаузен")

Представьте что получится если соблюсти буквально все эти условия. Посмотрите серию 1.460.3-23.98 вып.1 там не ставят ГС при определённых условиях, в которые вписывается и мой случай, а по нижним поясам ГС вообще нет.

Я просто хочу разобраться зачем нужны вертикальные связи в моём случае, если нижний пояс и так проходит по гибкости и на него не воздействуют боковые силы со стороны торца. Можно провести аналогию с решётчатым прогоном или подстропильной фермой нижний пояс которых никак не раскрепляют из плоскости. (интуитивно, конечно, хочется поставить, но хотелось бы аргументировано их поставить, а не потому что всегда так делали).

Связи в покрытиях промышленных зданиях

Система связей покрытия предназначена для обеспечения пространственной работы и продольной неизменяемости каркасов, восприятия горизонтальных нагрузок (от ветра, кранового оборудования и пр.) придания устойчивости конструкциям в период их монтажа.

Ветровые и сейсмические силы, воздействующие на покрытие и верхнюю часть торцовых стен и направленные вдоль пролётов здания, передают системой связей покрытия на систему продольных и вертикальных связей по колоннам.

Система связей также обеспечивает развязку сжатых поясов «из плоскости» стропильных ферм.

Те же силы, направленные поперёк пролётов здания при одинаковом шаге крайних и средних колонн, воспринимаются непосредственно поперечными рамами каркаса.

В ином случае с промежуточных колонн крайнего ряда они передаются на поперечные рамы продольными горизонтальными связями в уровне нижних поясов стропильных ферм.

Система связей покрытия соединяет в пространственный элемент попарно стропильные связевые фермы по краям, а при необходимости - и в середине температурного отсека, и связывает между собой эти пространственные элементы вдоль здания для восприятия горизонтальных усилий любого направления.

Если здание состоит из нескольких температурных блоков, то каждый из них должен иметь самостоятельную систему связей.

В зданиях с применением железобетонных плит связи по верхним поясам стропильных ферм состоят из распорок и растяжек.

Горизонтальные связи предусматриваются только в зданиях с фонарями и располагаются в подфонарном пространстве.

В покрытиях при шаге колонн крайних и средних рядов 12 м предусматривают горизонтальные связевые фермы, размещая их в уровне нижнего пояса стропильных ферм по торцам температурных блоков в каждом пролете.

Горизонтальные связи при железобетонном каркасе

1 - распорка; 2 - горизонтальная ферма в торцах

Связи в покрытии со стальными фермами по нижним поясам стропильных ферм

1 - распорки; 2 - растяжки; 3 - раскосы; 4 - вертикальные сязи;

5 - стропильные сязи; 6 - связевые фермы

Горизонтальные связи в плоскости нижних поясов стропильных ферм могут быть двух типов.

Связи первого типоразмера состоят из поперечных горизонтальных связевых ферм, располагаемых в торцах температурного отсека здания.

При длине температурного отсека более 96 м в пределах отсека должны быть установлены промежуточные связевые фермы с шагом 42-60 м.

Кроме того, не обходимы продольные горизонтальные связевые фермы, которые в одно-, двух- и трехпролетных зданиях располагают вдоль крайних рядов колонн, а при числе пролетов более трех также и вдоль средних рядов колонн таким образом, чтобы расстояние между связевыми фермами не превышало трех пролетов в зданиях с обычным режимом работы и двух пролетов в зданиях с тяжелым режимом работы.

Связи первого типа предусматривают также установку распорок и растяжек.

Связи первого типа обязательны в зданиях с тяжелым режимом работы и в зданиях с подстропильными фермами независимо от режима работы кранов.

В зданиях с обычным режимом работы при отсутствии подстропильных ферм связи первого типа устанавливают :

- в однопролетных и двухпролетных зданиях оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более;

- в зданиях с числом пролетов три и более при наличии кранов общего назначения грузоподъемностью 30 т и более.

В остальных случаях предусматривается второй тип связей.

Связи второго типа состоят из поперечных горизонтальных связевых ферм, расположенных так же, как и в связях первого типа, по торцам температурного блока и в случае необходимости дополнительно по промежуточным рядам колонн.

Продольные связевые фермы по крайним рядам колонн устанавливают только при шаге стропильных ферм 12 м и наличии стоек продольного фахверка. Связи второго типа включают также распорки и растяжки.

Связевые стальные стропильные фермы соединяются : плоскости нижних поясов – распорками и раскосами, образующими горизонтальные фермы, и растяжками с интервалом 6 м по всей длине здания; в плоскости верхних поясов – распорками и раскосами в середине пролёта только в подфонарном пространстве.

Связи в покрытиях со стальными фермами по верхним поясам стропильных ферм

1 - распорки; 2 - растяжки; 3 - раскосы; 4 - вертикальные связи; 5 - стропильные фермы

По средним рядам колонн крайние подстропильные фермы в каждом температурном блоке связывают с верхними поясами стропильных ферм горизонтальными распорками.

Горизонтальные связи в покрытиях при железобетонном каркасе

1 - горизонтальная распорка по подстропильным фермам

Вертикальные связи располагаются вдоль пролетов в местах размещения поперечных горизонтальных связевых ферм через 6 м.

Вертикальные связи в покрытиях при железобетонном каркасе

1 - вертикальная связь по фермам; 2 - распорка

Вертикальные связи, распорки, растяжки и раскосы могут быть спроектированы из круглых электросварных труб, замкнутых гнутосварных профилей, гнутых и горячекатаных профилей. Их сочетание зависит от шага стропильных ферм.

В качестве основного варианта принят сортамент связей из круглых электросварных труб.

Связи по верхним поясам ферм крепят на болтах М20 нормальной точности; связи по нижним поясам стропильных ферм в зданиях с обычным режимом работы – на болтах М20, в зданиях с тяжелым режимом работы – на сварке.

Элементы связей, расположенные в плоскости колонн и воспринимающие ветровые нагрузки, крепятся на болтах или сварке в зависимости от усилий, действующих в этих элементах.

Система связей в покрытиях состоит из горизонтальных связей в плоскости верхних и нижних поясов стропильных ферм и вертикальных связей между фермами.

В зависимости от применения железобетонных плит или стального профилированного настила система связей отличается только в плоскости верхних поясов стропильных ферм.

Вертикальные и горизонтальные связи в металлокаркасе.

Ниже прилагается схема навеса.

Так это, посчитай колонны на гибкость и устойчивость с мю=2, посчитай горизонтальные перемещения без связей, проверь фундаменты на действие момента и прими мужское решение - ставить связи или нет.

А у Вас у самого есть какие-нибудь идеи на этот счет? Есть идеи по общей устойчивости? По ходу у вас там 35 балка, каркас будет аварийным даже при условии обеспечения устойчивости, Вы вообще инженер?

Что вы имеете ввиду под словом "аварийным", пожалуйста обоснуйте. Да , я инженер-конструктор, но металлом занимаюсь редко поэтому могу чегото и не знать. Если у вас есть какие нибудь претензии , то пожалуйста поделитесь знаниями. Очень надеюсь на вашу помощь.
Идеи такие:
1. Сделать горизонтальные связи по покрытию.
2. Виду того что нет стен и крановых нагрузок вертикальные связи не ставить.
3. Колонны сделать с жестким защемлением.
4. Поскольку колонны объединены в раму, то Мю у них около 1. (для расчета на гибкость).
5. Горизонтальные перемещения вроде в пределах нормы. (расчет делал в скаде).

делайте защемление внизу, момент будет не большой. Вверху делать жесткий узел, как-то не смотрится в навесе (да и усложнение это данного проекта). Поэтому считать придется все же на двойную длину колонны. Но можно и обойтись системой связей вертикальных и горизонтальных, без защемления, тогда считайте на одинарную длину колонны.
А главное обратите внимание, что у Вас навес прилегает к сущ. зданию, скорее всего будет снеговой мешок, а какой он будет Вам надо посмотреть в зависимости от высоты превышения и площади кровли прилегаемого здания. Смотрите Снип "Нагрузки и Воздействия" Но даже без учета снега 35 балка, длинной 9 метров раскрепленная из плоскости лишь по центру вызывает большие сомнения, я конечно не знаю какой снеговой район, но все это надо посчитать более внимательно!

Спасибо большое. Но у меня к вам еще один вопросик по поводу коэффициента расчетной длинны. Вы советуете брать мю=2. Я так понимаю что это для стойки с нагрузкой вверху и с не закрепленной от смещения верхушкой. А тут у меня внизу жесткое защемление, а вверху раскреплено стропильными и подстропильными балками (правда шарнирно). Вот посмотрите на риложенную таблицу 71 ,а из СНиПа по стальным конструкциям. Не может ли это быть случай обведенный кружочком. Если нет то в каком случае (на примере) выделенный вариант имеет место.

Нет коэффициент расчетной длинны в случае нижнего защемления нужно брать 2. Если Вы делаете поверху горизонтальные связи, опирая их на вертикальные в том случае коэффициент расчетной длины нужно брать 1. Тот случай который Вы мне показываете - это форма потери устойчивости рамы в плоскости этой рамы (в случае именно полной рамы с верхним и нижним жесткими узлами). Как я уже и говорил верхний жесткий узел в данном случае я вам делать не советую. Рассмотрите вариант с вертикальными связями (имеется ли возможность их поставить). Но на Вашем месте я бы защемил низ, объем фундамента при этом не увеличится, т.к. моменты буду чисто символические. И колонну бы посчитал на двойную длину. Хотя высота 7,5 метров, чего то многовато для трубы на двойную длинну. Но с вертикальными связями мне все равно навес не очень нравится, хотя узнайте где будут проходы, а где входы-выходы? Либо делать рамные узлы наверху, что тоже не очень. Еще есть вариант раскрепится к существующему зданию в одном направлении, в другом защемить колонну внизу и поставить двутавровую колонну. Тогда пройдет колонна 35Ш1 к примеру. А из плоскости колонны раскрепить ее к сущ. зданию . Если где-то на уровне 4 метров пустить распорки из плоскости и закрепиться опять же к сущ зданию, тем самым уменьшив расчетную длинну из плоскости, то можно колонну ставить и порядка 25-30Ш.

. у меня внизу жесткое защемление, а вверху раскреплено стропильными и подстропильными балками (правда шарнирно). Вот посмотрите на риложенную таблицу 71 ,а из СНиПа по стальным конструкциям. Не может ли это быть случай обведенный кружочком. Если нет то в каком случае (на примере) выделенный вариант имеет место.

Добавлю к dimasss.
Ваш случай не может быть отнесен например к второй слева схеме, потому что верх колонны, "раскрепленный" через шарнир балкой, на самом деле не раскреплен: балка сама ни к чему внешнему не прикреплена так, чтобы не двигалась (вдоль балки). Другим концом балка опирается точно так же на точно такую же колонну. И вторая колонна точно так же "валится" туда же, что и первая (при условии, что вертикальные нагрузки на колонны равные). Как бы мысленно балку можно убрать - она в деле потери устойчивости колонн (теряющих устойчивость синхронно) не участвует. И вы имеете две колонны с мю=2.
Точно так же через шарнир на балку не может передаваться момент - балка, какая бы она ни была жесткой, лишена возможности помогать колонне. Т.е. к обведенной схеме случай так же не может быт отнесен.
Если бы колонны имели разные жесткости, или разные нагрузки, то мю бы "перераспределилась".

Ясн. Вот возникли дополнительные вопросы:
1) Сами связи (насколько я знаю ) считаются как растянутые элементы с гибкостью 400. Я много раз видел что у буржуев их роль могут играть гладкие арматурные стержни. Но ведь они не пройдут по гибкости, или эта гибкость растянутых элементов играет роль только для стандартных профилей сортамента (уголок, труба и т.д.).
2) Вот в приложенном файле имеются варианты расположения связей. Интересен вопрос обязательно ли их доводить до низа колонны, либо их можно крепить повыше?

Заранее большое спасибо.

У Буржуев роль растянутых связей могут играть и мет. канаты. У нас действительно СНиП регламентирует гибкость растянутых связей! (Но связями, которые работают на растяжение считаются только крестовые, все остальные могут работать как на сжатие так и на растяжение. ).Смысл в том чтобы горизонтальная составляющая от связи ушла в фундамент, а не ломала колонну. В случае возможного недоведения необходимо проверить плоскость колонны на момент от горизонтальной составляющей.
Смотрите вот как я связи расставил (связи ставите по двум осям объединяете их по кровле горизонтальными, за счет чего стоит средний ряд стоек), при условии что верт. связи считать по сжатию, горизонтальные крестовые по растяжению! По осям где нет связей защемить в фундамент двутавр. Да, кстати, по прогонам у Вас профлист?

1. У "буржуев" нету предельной гибкости для растянутых элементов, а с недавних пор и для сжатых отменили в некоторых странах. Главное расчеты.
2. По варианту расположения связей немного не понял, разве вам не надо закрепить их к условно неподвижной точке, которой в данном случае как раз и будет узел фундамент/колонна?

Уважаемый dimasss. Вот новый вариант расположения связей. Хотелось бы услышать ваше мнение по нему. Заранее спасибо.

1) Сами связи (насколько я знаю ) считаются как растянутые элементы с гибкостью 400. Я много раз видел что у буржуев их роль могут играть гладкие арматурные стержни. Но ведь они не пройдут по гибкости, или эта гибкость растянутых элементов играет роль только для стандартных профилей сортамента (уголок, труба и т.д.).

Да и наш стальной снип это не запрещает. В СП16.13330 открываем табл. 33 и в примечаниях читаем: "3. Гибкость растянутых элементов, подвергнутых предварительному напряжению, не ограничивается." Кругляк или трос в крестовой связи будет преднапряженным, иначе провисать будет.

Прикрепите балки к сущ зданию и уберите верт связи. В том виде, в каком вы их пытаетесь запроектировать слишком много нюансов требующих расчета. Если сделать как я предложил, то устойчивость навеса будет обеспечивать сущ здание и система гор связей. Гор связи должны надежно соединять все оголовки колонн. Мю для колонн в обоих направлениях будет 1.
Если связи убрать не готовы, то нужен расчет колонны на изгибающее усилие от связи, мю вы определяете не правильно.
А по хорошему, постарайтесь связи опустить ниже, в идеале до стыка фунд.-колонна.

Вот вы же не правильно советуете! Я то же предлагал в одном направлении раскрепиться к сущ зданию (тогда действ в одном направлении мю будет 1 или того меньше если пустить еще одну распорку ниже чем верх колонны! А в другом как без верт связей либо защемления вы обеспечите устойчивость? Одними горизонтальными связями что ли? Или вы расчитываете на консоль из фермочки из горизонтальных связей?

Да. Именно горизонтальными связями. И не вижу в этом ничего страшного, если их правильно расположить.Rokir убирает связи выше головы человека. Я бы не стал. Пусть лучше нагнутся. А с теми связями, что он предлагает считать мю участков колонн для него будет дольше и сложней, чем весь его навес вместе взятый.
PS. Сверху еще и профлист наверно. Почему бы не использовать его как дополнительное раскрепление колонн?

Да я согласен что он пытается усложнить проект, чего делать совершенно не нужно и на мой взгляд тоже, но я все же не понимаю, как с помощью только горизонтальных связей, при условии что внизу нет защемления вы обеспечите устойчивость каркаса? Что значит правильно связи расположить? Колонны стоят только засчет системы и совместной работы вертикальных и горизонтальных связей, либо засчет жестких сопряжений. Одними горизонтальными связями не обеспечить устойчивость!

Одними гор.св. - нет. А в комплексе с закреплением к сущ зданию(устойчивому и жесткому) - да.

Правильно расположить связи - раскрепить оными точки крепления к сущ зданию и оголовки колонн.

И самый бесспорный вариант - нафиг связи, мю=2 для всех колонн во всех направлениях. И никуда оно не денется.

. Гибкость растянутых элементов, подвергнутых предварительному напряжению, не ограничивается." Кругляк или трос в крестовой связи будет преднапряженным, иначе провисать будет..

Добавлю: реализуется это обычно через талреп с левой и правой резьбами. Представляет из себя толстостенную трубу со сквозной поперечной дыркой посередке для ворота.
И все.
Усилие преднатяга не суммируется с усилием извне (с расчетным растягивающим усилием). Последнее практически замещает первое.

Читайте также: